建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能降耗路徑分析

朱喆琳 大同市二院建筑設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司

1 前言

建筑電氣設(shè)計(jì)作為建筑工程設(shè)計(jì)的重要組成部分之一，不合理的建筑電氣設(shè)計(jì)會(huì)拉高建筑物的能源消耗問(wèn)題，增加業(yè)主的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。為解決這一問(wèn)題，相關(guān)設(shè)計(jì)人員就要對(duì)建筑電氣系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，做好節(jié)能降耗措施，以最大程度的降低建筑物的能源消耗。

2 在建筑電氣設(shè)計(jì)中增加節(jié)能降耗措施的意義

無(wú)論何時(shí)，任何發(fā)展都是以能源消耗為代價(jià)而進(jìn)行的，我國(guó)雖然地廣物博、資源眾多，但人口基數(shù)大，可供用于生產(chǎn)發(fā)展的能源是有限的，面對(duì)社會(huì)發(fā)展所需的巨大能源消耗，為確保國(guó)家的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，就必須加快節(jié)能降耗步伐的推進(jìn)。建筑行業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一，其在施工建設(shè)及后續(xù)的日常使用中，會(huì)消耗大量的能源，為有效降低建筑行業(yè)的能源消耗問(wèn)題，首先必須從建筑電氣設(shè)計(jì)入手，在建筑電氣設(shè)計(jì)中增加一些有效的節(jié)能降耗措施，只有這樣才能最大程度的降低建筑工程的能源消耗問(wèn)題，提高能源轉(zhuǎn)換率，緩解資源緊張的局面。同時(shí)，也可以削弱建筑工程施工對(duì)周邊環(huán)境造成的污染。

3 節(jié)能降耗在建筑電氣設(shè)計(jì)中的基本原則

3.1 實(shí)用原則

任何設(shè)計(jì)上的更改都是為更好地服務(wù)社會(huì)，因此，在建筑電氣設(shè)計(jì)中增加節(jié)能降耗措施的前提是保障業(yè)主的合法權(quán)益，增設(shè)節(jié)能降耗措施后建筑電氣系統(tǒng)必須具備一定的實(shí)用性，能滿足業(yè)主的實(shí)際生活需求。因此，建筑電氣相關(guān)的設(shè)計(jì)人員，在進(jìn)行節(jié)能降耗設(shè)計(jì)時(shí)，要充分了解和掌握業(yè)主的實(shí)際能源需求，而后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行節(jié)能降耗路基分析，結(jié)合業(yè)主的實(shí)際能源需求，降低建筑的整體能耗，提高建筑電氣節(jié)能降耗設(shè)計(jì)的實(shí)用性。

3.2 經(jīng)濟(jì)原則

進(jìn)行建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，除要考慮建筑的整體能耗問(wèn)題外，還要考慮電氣系統(tǒng)和電氣設(shè)備安全組的質(zhì)量問(wèn)題，確保建筑電氣節(jié)能降耗設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性。為此，設(shè)計(jì)人員就要對(duì)市面上的電氣設(shè)備價(jià)格及安裝工費(fèi)的波動(dòng)區(qū)間有一定的了解，盡量選擇價(jià)優(yōu)質(zhì)高的電氣設(shè)備。同時(shí)，在設(shè)計(jì)方案中還要對(duì)電氣設(shè)備的型號(hào)、大小、能耗、性能等進(jìn)行明確規(guī)定，并對(duì)設(shè)備的安裝位置、尺寸、標(biāo)高以及安裝方法等進(jìn)行明確規(guī)定，嚴(yán)禁隨意修改電氣設(shè)計(jì)方案，盡可能選擇能源消耗較少的節(jié)能設(shè)備或節(jié)能材料，有效避免電氣設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中可能發(fā)生的污染問(wèn)題。其次，要對(duì)電氣設(shè)備及安裝材料的供應(yīng)商資質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格審核，對(duì)購(gòu)買(mǎi)的設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量抽檢，避免以次充好的情況的發(fā)生。

3.3 先進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用

就我國(guó)目前的節(jié)能降耗方法而言，仍舊存在一些不必要的能源浪費(fèi)問(wèn)題，這些問(wèn)題會(huì)隨著社會(huì)生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展而得到有效解決。可以說(shuō)，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了節(jié)能手段和節(jié)能設(shè)備的發(fā)展。面對(duì)這種情況，建筑電氣設(shè)計(jì)人員，在對(duì)建筑電氣進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須具備一定的前瞻性，在設(shè)計(jì)上預(yù)留一定的發(fā)展空間，為將來(lái)的節(jié)能降耗路徑變更或革新提供充足的空間條件，避免因空間不足而導(dǎo)致的節(jié)能降耗路徑升級(jí)失敗，或消除為升級(jí)節(jié)能設(shè)備而對(duì)建筑物墻體進(jìn)行改造而帶來(lái)的安全隱患。

另外，在建筑電氣設(shè)備設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡可能在經(jīng)濟(jì)條件允許的范圍內(nèi)，選擇最先進(jìn)且節(jié)能型最好的電氣設(shè)備，降低建筑物能源消耗的同時(shí)，提高電氣設(shè)備的使用壽命，防止因節(jié)能設(shè)備更新?lián)Q代而造成的不必要成本浪費(fèi)。如在走廊、安全通道的照明設(shè)備選擇上，應(yīng)一步到位，選擇技術(shù)最為先進(jìn)、能源消耗最低的照明設(shè)備，從而有效降低建筑的能源消耗。

4 建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能降耗路徑分析

4.1 優(yōu)化電源線路及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

電源線路與配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是建筑電氣設(shè)計(jì)的重中之重，后續(xù)的所有設(shè)備安裝及布局都是在此基礎(chǔ)上展開(kāi)的。想要顯著降低建筑電氣的能源消耗，首先就要對(duì)電源線路及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。為此，可利用BIM 技術(shù)對(duì)建筑工程的整體空間布局進(jìn)行建模，以便于建筑電氣設(shè)計(jì)人員根據(jù)模型的空間分布進(jìn)行電源線路及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，而這一步可以通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行，待設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)完畢后，可以借助相關(guān)的計(jì)算機(jī)測(cè)試軟件，對(duì)已經(jīng)搭設(shè)好電源線路和配電系統(tǒng)的虛擬建筑

模型的電力負(fù)荷情況進(jìn)行測(cè)試，找出其中容易發(fā)生安全事故的死角，或因電源線路繞行而存在不必要能源消耗的不合理設(shè)計(jì)，以此對(duì)整個(gè)電源線路和配電系統(tǒng)的安全性進(jìn)行確認(rèn)。

而后，設(shè)計(jì)人員對(duì)未來(lái)可能入住的業(yè)主數(shù)量以及實(shí)際用電需求進(jìn)行預(yù)估，并搭建對(duì)應(yīng)的模擬模型。冬夏兩季因?yàn)闀?huì)長(zhǎng)時(shí)間使用空調(diào)、地暖等耗電量較大的電氣設(shè)備，所以設(shè)計(jì)人員就需要對(duì)這一時(shí)段的用電峰值進(jìn)行估算，確認(rèn)所設(shè)計(jì)的電源線路及配電系統(tǒng)能承受這一用電高峰的電力負(fù)載，且不會(huì)因?yàn)橛秒娏窟^(guò)大而出現(xiàn)跳閘、斷電等影響業(yè)主生活質(zhì)量的安全問(wèn)題。

最后，設(shè)計(jì)人員還要確保電線線路施工作業(yè)不會(huì)與土建施工作業(yè)發(fā)生沖突，如果二者間存在沖突，應(yīng)對(duì)施工過(guò)程中的電路分布及施工作業(yè)進(jìn)行變更和優(yōu)化。并對(duì)電氣設(shè)備與電源線路的連接方式進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，確保電氣設(shè)備與電源線路及配電系統(tǒng)連接的安全性，防止因電源線路連接問(wèn)題而發(fā)生短路或漏電，保護(hù)業(yè)主及作業(yè)人員的生命安全。

4.2 選擇最為合理的能源控制方式

在建筑電氣的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中，要通過(guò)合理的能源控制方式，大幅降低建筑的整體能源消耗。因此，在建筑電氣設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)不同照明設(shè)備的不同用途，設(shè)計(jì)相應(yīng)的能源控制方式。如用于走廊、公共場(chǎng)合、安全通道等位置的照明設(shè)備，可以將能源控制開(kāi)關(guān)改為聲控；臥室、餐廳、客廳燈照明設(shè)備，可以選用調(diào)光開(kāi)關(guān)；對(duì)路燈等公共照明設(shè)備，可以根據(jù)天氣特點(diǎn)設(shè)計(jì)為分時(shí)段啟用，選用定時(shí)開(kāi)關(guān)裝置。其次，為將建筑電氣設(shè)備的使用與業(yè)主需求完美結(jié)合，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)注重能源控制方式的實(shí)用性，做好相關(guān)的便民服務(wù)。最后，設(shè)計(jì)人員要與時(shí)俱進(jìn)，積極引進(jìn)各種先進(jìn)的節(jié)能降耗技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有的節(jié)能方式以及能源控制方式進(jìn)行優(yōu)化，提高建筑能源的利用率，防止過(guò)度浪費(fèi)的情況發(fā)生。

4.3 提高清潔能源及技術(shù)的利用率

圖1 太陽(yáng)能的運(yùn)用

面對(duì)能源消耗日趨嚴(yán)峻的局面，科學(xué)家發(fā)明了更為節(jié)能環(huán)保的新型清潔能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源。其中，太陽(yáng)能作為最為常見(jiàn)且最容易獲取的清潔能源，被廣泛用到各行各業(yè)的生產(chǎn)使用中。在建筑電氣的設(shè)計(jì)中也有太陽(yáng)能的身影，通過(guò)在陽(yáng)臺(tái)或樓頂搭在太陽(yáng)能蓄電池的方式，對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行收集，而后通過(guò)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換設(shè)備，將收集到的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，供給電氣設(shè)備使用（如圖1）。由于當(dāng)前的太陽(yáng)能技術(shù)水平有限，導(dǎo)致太陽(yáng)能能夠轉(zhuǎn)換的電能較少，僅能供給耗電量較少的照明設(shè)備使用。風(fēng)能作為對(duì)技術(shù)水平要求較高的清潔能源，目前在建筑電氣設(shè)計(jì)上使用較少，所以相關(guān)科研人員還應(yīng)加大對(duì)清潔能源技術(shù)的研究力度，提高對(duì)太陽(yáng)能及風(fēng)能等清潔能源的轉(zhuǎn)換率和普及率，進(jìn)而加大清潔能源及技術(shù)在建筑電氣中的利用率（如圖2）。

4.4 提高照明設(shè)計(jì)的節(jié)能性

圖2 風(fēng)能的運(yùn)用

照明設(shè)備作為建筑電氣系統(tǒng)的重要組成部分，提高照明設(shè)計(jì)的節(jié)能性，能顯著降低建筑電氣系統(tǒng)的能源消耗。在日常生活中，人們對(duì)光照強(qiáng)度較為敏感，舒適的光照強(qiáng)度可以營(yíng)造良好的環(huán)境氛圍，讓人身心愉悅。由此可以看出，照明設(shè)備與人們的生活質(zhì)量掛鉤。因此，在對(duì)照明設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮照明設(shè)備的舒適性，而后在此基礎(chǔ)上對(duì)照明設(shè)備的節(jié)能性和環(huán)保性進(jìn)行考慮，提高照明設(shè)計(jì)節(jié)能性的同時(shí)，注重照明設(shè)備的實(shí)用性。當(dāng)前，我國(guó)大部分建筑都選用LED 等作為室內(nèi)照明設(shè)備，與傳統(tǒng)的照明設(shè)備相比，LED照明設(shè)備更具節(jié)能性與環(huán)保性，有著更長(zhǎng)的使用壽命。為達(dá)到節(jié)能降耗的目的，可以選用感應(yīng)式節(jié)能鎮(zhèn)流器來(lái)作為照明設(shè)備的能源控制開(kāi)關(guān)，有效節(jié)能電源。在當(dāng)前的照明設(shè)計(jì)中，照明設(shè)備的選擇是提高照明設(shè)計(jì)節(jié)能性的關(guān)鍵，大面積使用節(jié)能照明設(shè)備，借助對(duì)應(yīng)的智能設(shè)備控制系統(tǒng)，能大幅度升級(jí)照明設(shè)計(jì)的節(jié)能性，推進(jìn)建筑電氣系統(tǒng)的智能化發(fā)展。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，社會(huì)的快速發(fā)展離不開(kāi)能源的支持，為確保社會(huì)的穩(wěn)定長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，人們必須意識(shí)到能源短缺的嚴(yán)重性，并通過(guò)對(duì)建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能降耗途徑的研究，提高人們的節(jié)能意識(shí)，引導(dǎo)人們自覺(jué)參與到節(jié)能降耗的行動(dòng)中，將節(jié)能降耗理念帶到各行各業(yè)的發(fā)展中，并通過(guò)科學(xué)合理的節(jié)能降耗措施，降低能源消耗，緩解能源緊張問(wèn)題。